Tha glanadh fliuch (Wet Clean) mar aon de na ceumannan riatanach ann am pròiseasan saothrachaidh semiconductor, ag amas air grunn stuthan truailleadh a thoirt air falbh bho uachdar an wafer gus dèanamh cinnteach gun gabh ceumannan pròiseas às deidh sin a dhèanamh air uachdar glan.
Mar a tha meud innealan semiconductor a ’sìor dhol sìos agus riatanasan mionaideachd a’ dol am meud, tha na h-iarrtasan teignigeach airson pròiseasan glanadh wafer air fàs nas cruaidhe. Faodaidh eadhon na gràineanan as lugha, stuthan organach, ions meatailt, no fuigheall ogsaid air uachdar an wafer buaidh mhòr a thoirt air coileanadh inneal, agus mar sin a’ toirt buaidh air toradh agus earbsachd innealan semiconductor.
Prìomh phrionnsabalan glanadh wafer
Tha cridhe glanadh wafer na laighe ann a bhith a’ toirt air falbh diofar stuthan truailleadh bho uachdar an wafer gu h-èifeachdach tro dhòighean corporra, ceimigeach agus eile gus dèanamh cinnteach gu bheil uachdar glan aig an wafer a tha iomchaidh airson a ghiullachd às deidh sin.
Seòrsa truailleadh
Prìomh Bhuaidhean air Feartan Innealan
| ricle Truailleadh | Duilgheadasan pàtran
Easbhaidhean implantachaidh ian
Tha lochdan briseadh sìos film insulation
| |
| Truailleadh Meatailtich | Meatailt Alkali | MOS neo-sheasmhachd transistor
Briseadh sìos/crìonadh film geata oxide
|
| Meatailtean Trom | Àrdachadh sruth aoidionachd cùil snaim PN
Tha lochdan briseadh film geata oxide
Lùghdachadh beatha neach-giùlain beag-chuid
Gineadh lochdan còmhdach excitation oxide
| |
| Truailleadh ceimigeach | Stuth organach | Tha lochdan briseadh film geata oxide
Caochlaidhean film CVD (amannan brosnachaidh)
Caochlaidhean tiugh film ocsaid teirmeach (oxidation luathaichte)
Tachartas ceò (wafer, lionsa, sgàthan, masg, reticle)
|
| Dopants neo-organach (B, P) | MOS transistor Vth shifts
Atharrachadh an aghaidh duilleag poly-silicon Si substrate agus àrd-aghaidh
| |
| Bunaitean neo-organach (amines, ammonia) & acids (SOx) | Lùghdachadh air an rèiteachadh de resists le meudachadh ceimigeach
Truailleadh gràinean agus ceò air sgàth gineadh salainn
| |
| Filmean dùthchasach agus ceimigeach ocsaid air sgàth taise, adhair | Meudachadh an aghaidh conaltraidh
Briseadh sìos/crìonadh film geata oxide
| |
Gu sònraichte, tha amasan a’ phròiseas glanadh wafer a’ toirt a-steach:
Toirt air falbh Particle: A’ cleachdadh dhòighean fiosaigeach no ceimigeach gus mìrean beaga a tha ceangailte ri uachdar an wafer a thoirt air falbh. Tha e nas duilghe gràineanan nas lugha a thoirt air falbh air sgàth na feachdan làidir electrostatach eadar iad agus uachdar an wafer, a dh ’fheumas làimhseachadh sònraichte.
Toirt air falbh stuthan organach: Faodaidh stuthan truaillidh organach leithid saim agus fuigheall photoresist cumail ri uachdar an wafer. Mar as trice bidh na truaillearan sin air an toirt air falbh le bhith a’ cleachdadh àidseantan làidir oxidizing no solvents.
Toirt air falbh ian meatailt: Faodaidh fuigheall ian meatailt air uachdar an wafer coileanadh dealain a lughdachadh agus eadhon buaidh a thoirt air ceumannan giollachd às deidh sin. Mar sin, thathas a’ cleachdadh fuasglaidhean ceimigeach sònraichte gus na h-ianan sin a thoirt air falbh.
Toirt air falbh ogsaid: Tha cuid de phròiseasan ag iarraidh gum bi uachdar na wafer saor bho shreathan ogsaid, leithid sileacon ogsaid. Ann an leithid de shuidheachaidhean, feumar sreathan de ogsaidean nàdarra a thoirt air falbh tro cheumannan glanaidh sònraichte.
Tha an dùbhlan a thaobh teicneòlas glanadh wafer na laighe ann a bhith a’ toirt air falbh truaillearan gu h-èifeachdach gun a bhith a’ toirt droch bhuaidh air uachdar an wafer, leithid casg a chuir air uachdar uachdar, corrach no milleadh corporra eile.
2. Sruth Pròiseas Glanadh Wafer
Mar as trice bidh am pròiseas glanadh wafer a’ toirt a-steach grunn cheumannan gus dèanamh cinnteach gun tèid stuthan truaillidh a thoirt air falbh gu tur agus gus uachdar làn-ghlan fhaighinn.
Figear: Coimeas eadar Baidse-Seòrsa agus Glanadh Singilte Wafer
Tha pròiseas glanadh wafer àbhaisteach a’ toirt a-steach na prìomh cheumannan a leanas:
1. Ro-ghlanadh (Ro-ghlan)
Is e adhbhar ro-ghlanadh stuthan truaillidh sgaoilte agus mìrean mòra a thoirt air falbh bho uachdar an wafer, a tha mar as trice air a choileanadh tro bhith a’ sruthadh uisge deionized (DI Water) agus glanadh ultrasonic. Faodaidh uisge deionized an toiseach mìrean agus neo-chunbhalachd sgaoilte a thoirt air falbh bhon uachdar wafer, fhad ‘s a bhios glanadh ultrasonic a’ cleachdadh buaidhean cavitation gus an ceangal eadar na gràineanan agus uachdar an wafer a bhriseadh, gan dèanamh nas fhasa an sgaoileadh.
2. Glanadh Ceimigeach
Tha glanadh ceimigeach mar aon de na prìomh cheumannan ann am pròiseas glanadh wafer, a’ cleachdadh fuasglaidhean ceimigeach gus stuthan organach, ions meatailt agus ocsaidean a thoirt air falbh bhon uachdar wafer.
Toirt air falbh stuth organach: Mar as trice, bidh acetone no measgachadh ammonia / peroxide (SC-1) air a chleachdadh gus truailleadh organach a sgaoileadh agus a oxidachadh. Is e an co-mheas àbhaisteach airson fuasgladh SC-1 NH₄OH
₂ O₂
₂O = 1: 1: 5, le teòthachd obrach timcheall air 20 ° C.
Toirt air falbh ian meatailt: Bithear a’ cleachdadh searbhag nitrigin no measgachadh searbhag hydrochloric / peroxide (SC-2) gus ions meatailt a thoirt air falbh bhon uachdar wafer. Is e an co-mheas àbhaisteach airson fuasgladh SC-2 HCl
₂ O₂
₂O = 1: 1: 6, leis an teòthachd air a chumail aig timcheall air 80 ° C.
Toirt air falbh ogsaid: Ann an cuid de phròiseasan, tha feum air an còmhdach ogsaid dhùthchasach a thoirt air falbh bhon uachdar wafer, airson am bi fuasgladh searbhag hydrofluoric (HF) air a chleachdadh. Is e an co-mheas àbhaisteach airson fuasgladh HF HF
₂O = 1:50, agus faodar a chleachdadh aig teòthachd an t-seòmair.
3. Glan Deireannach
Às deidh glanadh ceimigeach, mar as trice bidh wafers a’ dol tro cheum glanaidh deireannach gus dèanamh cinnteach nach fuirich fuigheall ceimigeach air an uachdar. Bidh glanadh deireannach gu ìre mhòr a’ cleachdadh uisge deionized airson a bhith a’ sruthadh gu mionaideach. A bharrachd air an sin, thathas a’ cleachdadh glanadh uisge ozone (O₃/H₂O) gus tuilleadh truailleadh sam bith a tha air fhàgail a thoirt air falbh bhon uachdar wafer.
4. A 'tiormachadh
Feumaidh na wafers glanaidh a bhith air an tiormachadh gu sgiobalta gus casg a chuir air comharran uisge no ath-cheangal stuthan truaillidh. Tha dòighean tiormachaidh cumanta a’ toirt a-steach tiormachadh spionnaidh agus glanadh naitridean. Bidh a’ chiad fhear a’ toirt air falbh taiseachd bho uachdar an wafer le bhith a’ snìomh aig astaran àrd, agus tha an tè mu dheireadh a’ dèanamh cinnteach à tiormachadh iomlan le bhith a’ sèideadh gas nitrogen tioram thairis air uachdar an wafer.
Truailliche
Ainm modh-obrach glanaidh
Tuairisgeul air measgachadh ceimigeach
Ceimigean
| Pàirtean | Piranha (SPM) | Acad sulfuric / hydrogen peroxide / uisge DI | H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; 90°C |
| SC-1 (APM) | Ammonium hydroxide / hydrogen peroxide / uisge DI | NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80°C | |
| Meatailtean (chan e copar) | SC-2 (HPM) | Aigéad hydrochloric / hydrogen peroxide / uisge DI | HCl/H2O2/H2O1:1:6; 85°C |
| Piranha (SPM) | Acad sulfuric / hydrogen peroxide / uisge DI | H2SO4/H2O2/H2O3-4:1; 90°C | |
| DHF | searbhag hydrofluoric lag / uisge DI (cha toir e air falbh copar) | HF/H2O1:50 | |
| Organics | Piranha (SPM) | Acad sulfuric / hydrogen peroxide / uisge DI | H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; 90°C |
| SC-1 (APM) | Ammonium hydroxide / hydrogen peroxide / uisge DI | NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80°C | |
| DIO3 | Ozone ann an uisge de-ionized | Measgachadh Optimized O3 / H2O | |
| Ocsaidean dùthchasach | DHF | Uisge hydrofluoric lag / uisge DI | HF/H2O 1:100 |
| BHF | Buffered hydrofluoric acid | NH4F/HF/H2O |
3. Modhan Glanadh Wafer Coitcheann
1. Modh glanaidh RCA
Is e an dòigh glanaidh RCA aon de na dòighean glanaidh wafer as clasaigeach anns a’ ghnìomhachas semiconductor, air a leasachadh le RCA Corporation o chionn 40 bliadhna. Tha an dòigh seo air a chleachdadh sa mhòr-chuid gus truaillearan organach agus neo-chunbhalachd ian meatailt a thoirt air falbh agus faodar a chrìochnachadh ann an dà cheum: SC-1 (Glan Ìre 1) agus SC-2 (Glan Ìre 2).
Glanadh SC-1: Tha an ceum seo air a chleachdadh sa mhòr-chuid gus truailleadh organach agus mìrean a thoirt air falbh. Tha am fuasgladh na mheasgachadh de ammonia, hydrogen peroxide, agus uisge, a tha a’ cruthachadh còmhdach tana de silicon oxide air uachdar an wafer.
Glanadh SC-2: Tha an ceum seo air a chleachdadh sa mhòr-chuid gus truailleadh ian meatailt a thoirt air falbh, a ’cleachdadh measgachadh de dh’ searbhag uisge-uisge, hydrogen peroxide, agus uisge. Bidh e a’ fàgail còmhdach tana pasivation air uachdar an wafer gus casg a chuir air ath-thruailleadh.
2. Modh glanaidh piranha (Piranha Etch Clean)
Tha an dòigh glanaidh Piranha na dhòigh air leth èifeachdach airson stuthan organach a thoirt air falbh, a’ cleachdadh measgachadh de dh ’aigéad sulfarach agus hydrogen peroxide, mar as trice ann an co-mheas 3: 1 no 4: 1. Mar thoradh air na feartan oxidative air leth làidir aig an fhuasgladh seo, faodaidh e tòrr stuth organach agus stuthan truaillidh stòlda a thoirt air falbh. Feumaidh an dòigh seo smachd teann air suidheachaidhean, gu sònraichte a thaobh teòthachd agus dùmhlachd, gus nach dèan thu cron air an wafer.
Bidh glanadh ultrasonach a’ cleachdadh a’ bhuaidh cavitation a thig bho tonnan fuaim àrd-tricead ann an leaghan gus truaillearan a thoirt air falbh bho uachdar na wafer. An coimeas ri glanadh ultrasonic traidiseanta, bidh glanadh megasonic ag obair aig tricead nas àirde, a ’comasachadh toirt air falbh gràinean fo-mhicron nas èifeachdaiche gun a bhith a’ dèanamh cron air uachdar na wafer.
4. Glanadh Ozone
Bidh teicneòlas glanaidh ozone a’ cleachdadh na feartan làidir oxidizing aig ozone gus truailleadh organach a thoirt air falbh agus a thoirt air falbh bho uachdar an wafer, aig a’ cheann thall gan tionndadh gu carbon dà-ogsaid agus uisge gun chron. Chan fheum an dòigh seo ath-bheachdan ceimigeach daor a chleachdadh agus bidh e ag adhbhrachadh nas lugha de thruailleadh àrainneachd, ga fhàgail na theicneòlas a tha a ’tighinn am bàrr ann an raon glanadh wafer.
4. Uidheam Pròiseas Glanadh Wafer
Gus dèanamh cinnteach à èifeachdas agus sàbhailteachd phròiseasan glanaidh wafer, thathas a’ cleachdadh grunn uidheamachd glanaidh adhartach ann an saothrachadh semiconductor. Am measg nam prìomh sheòrsaichean tha:
1. Uidheam glanaidh fliuch
Tha uidheamachd glanaidh fliuch a’ toirt a-steach diofar tancaichean bogaidh, tancaichean glanaidh ultrasonic, agus tiormairean snìomh. Bidh na h-innealan sin a’ cothlamadh feachdan meacanaigeach agus ath-bheachdan ceimigeach gus truaillearan a thoirt air falbh bhon uachdar wafer. Mar as trice bidh tancaichean bogaidh air an uidheamachadh le siostaman smachd teothachd gus dèanamh cinnteach à seasmhachd agus èifeachdas fuasglaidhean ceimigeach.
2. Uidheam glanaidh tioram
Tha uidheamachd glanaidh tioram sa mhòr-chuid a’ toirt a-steach luchd-glanaidh plasma, a bhios a’ cleachdadh mìrean làn lùth ann am plasma gus dèiligeadh ri agus toirt air falbh fuigheall bho uachdar na wafer. Tha glanadh plasma gu sònraichte freagarrach airson pròiseasan a dh ’fheumas cumail suas ionracas uachdar gun a bhith a’ toirt a-steach fuigheall ceimigeach.
3. Siostaman glanaidh fèin-ghluasadach
Le leudachadh leantainneach air cinneasachadh semiconductor, tha siostaman glanaidh fèin-ghluasadach air a thighinn gu bhith mar an roghainn as fheàrr airson glanadh wafer air sgèile mhòr. Bidh na siostaman sin gu tric a’ toirt a-steach uidheamachdan gluasaid fèin-ghluasadach, siostaman glanaidh ioma-tanc, agus siostaman smachd mionaideach gus dèanamh cinnteach à toraidhean glanaidh cunbhalach airson gach wafer.
5. Treas ri teachd
Mar a bhios innealan semiconductor a’ crìonadh, tha teicneòlas glanadh wafer a’ fàs a dh’ionnsaigh fuasglaidhean nas èifeachdaiche agus nas càirdeile don àrainneachd. Bidh teicneòlasan glanaidh san àm ri teachd ag amas air:
Toirt air falbh gràinean fo-nanometer: Is urrainn do theicneòlasan glanaidh a th’ ann mar-thà dèiligeadh ri gràineanan sgèile nanometer, ach le lùghdachadh a bharrachd ann am meud inneal, bidh e na dhùbhlan ùr a bhith a’ toirt air falbh gràineanan fo-nanometer.
Glanadh uaine is càirdeil don àrainneachd: Bidh a bhith a’ lughdachadh cleachdadh cheimigean a tha cronail don àrainneachd agus a’ leasachadh dhòighean glanaidh nas càirdeile don àrainneachd, leithid glanadh ozone agus glanadh megasonic, a’ sìor fhàs cudromach.
Ìrean fèin-ghluasaid agus fiosrachaidh nas àirde: Leigidh siostaman toinisgeil sgrùdadh fìor-ùine agus atharrachadh air diofar pharaimearan tron phròiseas glanaidh, a’ toirt tuilleadh leasachaidh air èifeachdas glanaidh agus èifeachdas cinneasachaidh.
Tha àite deatamach aig teicneòlas glanadh wafer, mar cheum deatamach ann an saothrachadh semiconductor, ann a bhith a’ dèanamh cinnteach à uachdar wafer glan airson pròiseasan às deidh sin. Bidh an cothlamadh de dhiofar dhòighean glanaidh gu h-èifeachdach a’ toirt air falbh truaillearan, a ’toirt seachad uachdar substrate glan airson na h-ath cheumannan. Mar a thèid teicneòlas air adhart, leanar air adhart a’ leasachadh phròiseasan glanaidh gus coinneachadh ris na h-iarrtasan airson cruinneas nas àirde agus ìrean easbhaidh nas ìsle ann an saothrachadh semiconductor.
Ùine puist: Dàmhair-08-2024